Ensaio de Dureza Brinell

Dureza é uma propriedade mecânica bastante utilizada na especificação de materiais, em pesquisas metalúrgicas e mecânicas, e na comparação de diversos materiais

Sua determinação é realizada por métodos apropriados e o seu valor representa o resultado da manifestação combinada de várias propriedades inerentes ao material.
Por essa razão, a sua conceituação é difícil.
Entre os conceitos mais conhecidos destacam-se:

• Dureza é a resistência à deformação plástica permanente;
• Dureza de um metal é a resistência que ele oferece à penetração de um corpo duro.

O método de determinação relacionado com este último conceito-dureza por penetração é o mais empregado no ramo da metalurgia e da mecânica, sendo o mais citado em especificações técnicas.
Para aços-carbono e aços-liga com baixo teor de liga, a dureza é proporcional ao limite de resistência à tração por um fator igual a 0,36 (P.ex.: 200 HB=72 kgf/cm2).
Na soldagem a dureza é influenciada pela composição química do metal de base, pela composição química do metal de adição,pelos efeitos metalúrgicos do processo de soldagem, pelo grau de encruamento do metal de base e pelo tratamento térmico.
Algumas normas técnicas e especificações fixam o valor limite de duraza para o metal de base,zona termicamente fetada (ZTA) e zona fundida de certos aços, a fim de garantir a sua ductilidade e sua performance.
Por ser um ensaio mecânico, o ensaio de dureza encontra-se incluído entre os ensaios destrutivos.
Porém, dependendo do método aplicado,pode ser considerado como não destrutivo quando há o reaproveitamento da peça após o ensaio. É o caso das juntas soldadas, que são submetidas ao ensaio de dureza após o tratamento térmico.

Métodos de Ensaio:

São 03 os principais métodos de ensaio:
- Brinell;
- Rockwell;
- Vickers.

Ensaio de Dureza Brinell:

O ensaio consiste em comprimir por meio de uma carga "P" aplicada, uma esfera de aço de diâmetro "D" sobre uma superfície plana, polida ou preparada com esmeril, de um corpo de prova ou peça, durante um intervalo de tempo.
A impressão provocada no material ou corpo de prova, pela compressão da esfera, assumirá a forma de calota esférica, cujo diâmetro "d" será considerado como média de 02 medições defasadas de 90º, com lupa graduada, que será usada no cálculo do valor de dureza.
A dureza brinell, representada por HB (kgf/cm2), é a relação entre a carga aplicada "P" a superfície da calota esférica provocada pela impressão da esfera no material.

O ensaio padronizado é realizado com carga igual a 3000 kgf, para materiais ferrosos e a esfera, cujo diâmetro deve ser de 10 mm, pode ser de aço ou carboneto de tungstênio (materiais com expectativa de dureza acima 500 HB), tempo de aplicação normalmente de 30 segundos.
O valor da dureza encontrado pode ser expresso sem sufixo adicional quando o ensaio for realizada dentro das condições padronizadas. Exemplo: 200 HB.
Porém, em outras situações, o valor deve ser expressado com as condições do ensaio.
Exemplo:
200 HB 10/1000/30
Esfera 10 mm, carga=1000 kgf, 30 segundos.
O diâmetro da impressão provocado pela esfera "d" deve estar dentro de uma relação com o diâmetro da mesma "D". O diâmetro da impressão deve maior que 0,3 D e menor que 0,6 D.
O sistema brinell é especialmente usado para metais não ferrosos, ferro fundido, aço, produtos siderúrgicos em geral e peças não temperadas.
O sistema é largamente utilizado, pois pode ser executado em qualquer máquina de ensaio de compressão ou mesmo equipamentos portáteis de baixo custo.

Cuidados:

•  A espessura da peça a ser medida deve ter 2 vezes o diâmetro da impressão obtida;
• O raio de curvatura da superfície a ser medida deve ser 5 vezes o diâmetro da esfera;
• Cada impressão deve estar afastada da impressão adjacente de 2,5 o seu diâmetro (medido de centro a centro);
• A carga aplicada no ensaio deve ser mantida sobre a peça por um tempo mínimo de 30 segundos.

Os padrões de dureza devem ser fabricados segundo critérios estabelecidos.

• Devem ser desmagnetizados;
• A espessura do bloco deve variar conforme o diâmetro da esfera, conforme abaixo:
  • Espessura de 16 mm, para esfera de diãmetro igual a 10 mm;
  • Espessura de 12 mm, para esfera de 5 mm;
  • A superfície de teste deve ser polida, isenta de riscos e seguir padrões de rugosidade;
    deve estar identificado.

Os ensaios de dureza são normalizados pela norma ASTM E 10.

Ensaio ACFM- Medição de Campo Por Corrente Alternada

Treinamento de capacitação na Técnica de ACFM Nível 1.

Alternating Current Field Measurement
Medição Por Campo de Corrente Alternada
 O que é ACFM?
ACFM é uma técnica de END avançada, que usa eletromagnetismo para detectar defeitos de superfície e de ruptura em metais. Esta tecnologia é usada em todo o mundo, em quase todos os setores industriais devido à sua versatilidade. Pode ser usado com extensões de sonda, em altura com escaladores industriais ou em ambiente subaquático, operado por mergulhadores ou ROV.
É particularmente adequado para inspeção em serviço como uma alternativa para LP / PM. O ACFM é ideal para a detecção de trincas em soldas já cobertas por revestimentos (inspeção sobre materiais pintados e/ou estruturas soldadas) e tem a vantagem de produzir informações sobre a profundidade da trinca e relatórios detalhados e padronizados.
Detalhamento do treinamento:
O conteúdo está baseado nas normas ABNT NBR ISO 9712 (Ensaios Não Destrutivo- Qualificação e certificação de pessoal) ; ABNT NB 15248 (Ensaio Não Destrutivo- Inspeção por ACFM - Procedimento).
O treinamento é desenvolvido sob uma carga horária total de 40h, dividido em módulos pré-definidos, e ministrado dentro de uma sequência lógica de aulas teóricas (20 horas) e aulas práticas(20 horas), planejado de modo a atender os requisitos necessários para capacitação e qualificação na técnica de ACFM.
As aulas são ministradas por profissional capacitado e qualificado Nível 3  na técnica ACFM pela ABENDI, através de aulas expositivas e aulas práticas “in loco” em equipamentos próprios do ITC.
Documento de referência:
ACFM ASME V Art 15 – ARTICLE 15 - ALTERNATING CURRENT FIELD MEASUREMENT TECHNIQUE  
PROCESSO DE QUALIFICAÇÃO SNQC ABENDI

• Para dar entrada ao processo de qualificação envie a documentação abaixo à Avenida Onze de Junho, 1317 - Vila Clementino – São Paulo/SP – CEP: 04041-054.
• Formulário de solicitação de exames – FM 088
• Código de ética – RI 005
• Aptidão física: Acuidade visual – FM 005
• Cópia do RG, CNH ou CREA.
• Cópia do CPF
• 02 fotos 3x4 (recente)
• Cópia do certificado de escolaridade
• Cópia do certificado de treinamento (não aceitamos declaração e o treinamento deve ser realizado de acordo com os requisitos do DC 016)
• Comprovante de experiência profissional, conforme definido na NA 003

Formas de comprovação de experiência profissional:

• Empregado: cópia da carteira profissional comprovando vínculo empregatício e declaração em papel timbrado da empresa com carimbo de CNPJ, especificando as atividades desenvolvidas para o método solicitado (CLT + declaração)
• Autônomo: cópia do contrato ou do RPA com recolhimento comprovado do INSS e a declaração em papel timbrado (contrato + declaração)
• Empregado próprio: cópia do contrato social da empresa e declaração em papel timbrado

Atenção: O boleto para pagamento do exame teórico será emitido após a aprovação da documentação enviada.
2. Confirme sua inscrição através do pagamento do boleto bancário enviado. Confira os valores do processo de certificação (FMP 032).
3. Após a confirmação de sua inscrição serão agendados os exames teóricos de acordo com a disponibilidade de vagas, número de candidatos inscritos e local escolhido pelo candidato.
Verifique aqui as datas disponíveis para o agendamento do exame
4.  Após aprovação nos exames teóricos, o candidato deverá realizar o pagamento do exame prático, através do boleto bancário enviado.
Atenção:Os exames são agendados conforme a disponibilidade de atendimento do Centro de Exames de Qualificação (CEQ) escolhido.

5. O candidato aprovado receberá o certificado, carteira e livro de registro, onde consta o registro de sua certificação e respectiva data de validade.
   Atenção:Os candidatos reprovados devem concluir o processo de certificação em no máximo 24 meses, contados a partir da primeira aprovação do exame teórico.

Confira os demais documentos necessários para o processo de qualificação:
IT 119 - ACFM - Instruções Exame Específico
IT 120 - ACFM - Instruções Exame Prático - Nível 1
IT 123 - Instruções ao Candidato Geral
IT 169 - Instrução Geral - Recertificação
LV 161 - Lista de Verificação (candidato) - ACFM Nível 1
LV 162 - Lista de Verificação (candidato) - ACFM Nível 1 - Exame Prático (Etapa 1 - prova oral)
PR 064 - ACFM  
Cronograma do Curso de Formação de Inspetores de ACFM – Nível 1.  
1º dia – 08:00hs  ás  1 7:00hs (Manuseio do Equipamento 1 h) 

1. a)    Sistema de Certificação de Pessoal (NA-003)
2. b)    Histórico das Técnicas Eletromagnéticas
3. c)    Resumo dos Ensaios Não Destrutivos utilizados para a localização e dimensionamento de trincas superficiais em componentes emersos e subaquáticos:

c.1) Introdução
c.2) Inspeção Visual - Geral e Detalhada
c.3) Partículas Magnéticas
c.4) Líquido Penetrante
c.5) Técnicas Eletromagnéticas utilizadas para Inspeção de Soldas
c.6) Ultra-Som
c.7) ACPD (Alternating Current Potential Difference)

1. d)    Eletricidade Básica e Magnetismo:

d.1) Circuitos em corrente contínua
d.2) Magnetismo associado à uma corrente elétrica
d.3) Teoria do eletromagnetismo:
- densidade do fluxo magnético;
- permeabilidade magnética;
- histerese magnética;
- eletromagnetismo;
- bobinas;
- indutância magnética

1. e)    Princípios básicos do teste por Correntes Parasitas (Eddy Current):

e.1) Introdução
e.2) Condutividade elétrica (σ)
e.3) Permeabilidade magnética (μ)
e.4) Frequência
e.5) Profundidade de penetração
e.6) Efeitos eletromagnéticos
e.7) Geração
e.8) Detecção
e.9) Fatores que afetam o teste

1. f)     Princípios básicos das técnicas elétricas e eletromagnéticas:

f.1) Introdução
f.2) Princípios básicos
f.3) ACPD

1. g)    ACFM:

g.1) Bases da técnica
g.2) Projeto da sonda
g.3) Dimensionamento de trincas
g.4) Redução do efeito de afastamento da sonda
g.5) Limitações das técnicas eletromagnéticas na Inspeção de Soldas
Manuseio do Equipamento – Conhecimento das funcionalidades e características do Equipamento e Software para Inspeção por ACFM. – 2 hs 

2º dia – 08:00hs ás l 7:00hs (Manuseio do Equipamento 1 h) 
Correção do Exercício de fixação do aprendizado referente a teoria do 1º dia.

1. h)   Equipamentos ACFM (Hardware e Software):

h.1) Tipos de equipamentos
h.2) Versões de Software
h.3) Tipos de sondas ACFM
h.4) Conexões
h.5) Finalidade dos controles e funções do Keypad

1. i)     Operações de computador relacionadas com o teste ACFM:

i.1) Teclado
i.2) Uso do DOS
i.3) Drivers, arquivos e diretórios
i.4) Ambiente Windows
i.5) Instalação e acesso ao Software ACFM
i.6) Estrutura dos Arquivos ACFM
i.7) Uso dos comandos de tela e arquivos de sonda na aquisição de dados
i.8) Uso dos comando de tela para acesso a dados previamente adquiridos

1. j)      Preparação preliminar para Inspeção:

j.1) Identificação dos componentes a inspecionar
j.2) Orientações ao operador da sonda
j.3) Preparação da superfície
j.4) Magnetismo
j.5) Marcação
j.6) Inspeção visual
j.7) Escolha da sonda

1. k)    Trabalho preliminar com o equipamento

k.1) Bloco de teste
k.2) Ajuste padrão da sonda
k.3) Necessidades de mudanças no ajuste padrão
k.4) Nomeando arquivos e diretórios
k.5) Relação de relatórios e impressão
k.6) Salvando dados

1. l)     Estabelecimento de rotina para varredura

l.1) Verificação inicial do componente a ser inspecionado
l.2) Ajuste dos indicadores de posição
l.3) Orientação da sonda
l.4) Iniciando a varredura
l.5) Velocidade de varredura
l.6) Exemplos de varreduras em geometrias diferentes
l.7) Trincas transversais
l.8) Varredura em áreas reparadas por esmerilhamento
Manuseio do Equipamento – Detecção e dimensionamento de trincas. – 1 h

3º dia – 08:00hs ás l 7:00hs
Correção do Exercício – 2 hs e Manuseio do Equipamento 6 hs
Correção do Exercício de fixação do aprendizado referente a teoria do 2º dia.
Manuseio do Equipamento em Inspeção – 6 hs

4º dia – 08:00hs ás l 7:00hs  
Correção do Exercício – 2 hs e Manuseio do Equipamento 6 hs
Correção do Exercício de fixação do aprendizado.
Manuseio do Equipamento em Inspeção – 6 horas

5º dia – 08:00hs ás l 7:00hs
Prova Teórica 2 hs e Prova Prática – 6 hs
Instalações e Equipamentos: O ITC BRAZIL dispõe de instalações modernas, confortáveis e equipamentos de ACFM para a realização da parte teórica e prática do treinamento.
Material Didático: O ITC BRAZIL irá providenciar o material didático na forma de apostilas, bloco de anotações e canetas esferográficas, necessários ao andamento do treinamento, bem como, corpos de provas com defeitos artificiais.
Local de Realização: Este treinamento será realizado nas instalações do ITC BRAZIL, ou In Company.
Resultados esperados:
O treinamento proposto objetiva a capacitação na técnica de ACFM Nível 1, portanto estando os participantes aptos a realização dos exames de Qualificação junta a ABENDI.

Ensaio por ultra-som Phased Array

O ensaio de Phased Array por ultrassom é uma tecnologia de END poderosa, e sua utilização tem crescido rapidamente, no entanto, pode parecer complexo para pessoas que nunca trabalharam com ela

Transdutores de matriz contêm muitos elementos (do inglês array) dispostos em diferentes configurações e em uma única carcaça. A pulsação destes elementos em sequência (do inglês phasing) resulta em diferentes feixes de ultra-som.
O benefício desta tecnologia está na capacidade de se dirigir e concentrar feixes de ultra-som para otimizar a inspeção, usando uma variedade de ângulos e pontos de foco. Pelo fato de que parte da varredura é feita pelo movimento do feixe, inspeções onde o acesso é limitado ou inspeções em peças de geometria complexas são enormemente simplificadas.
Para inspeção de solda, a capacidade de se cobrir o volume total da solda, bem como a zona afetada pelo calor, utilizando diversos ângulos de cada vez, aumenta em muito a probabilidade de detecção de uma eventual falha. Além disso, a focalização em profundidades múltiplas melhora o dimensionamento de falhas em inspeções volumétricas.
A focalização e a direção são feitas pulsando os elementos em momentos diferentes. As ondas provenientes dessas fontes interagem entre si, seja por adição ou subtração de suas energias, produzindo vários ângulos e diversas profundidades de focos na parte a ser inspecionada.
O mesmo princípio é aplicado na recepção. Diferentes atrasos são aplicados aos sinais recebidos pelos elementos afim de produzir um único feixe em um determinado ângulo ou ponto de foco.
Geralmente os elementos são pulsados em grupos de 4 à 32. Isto é o que é referido como abertura. Um aumento na abertura melhora a sensibilidade, reduz a propagação do feixe e contribui assim para um foco mais nítido.
Existe uma variedade de sondas com ultra-som phased array disponíveis comercialmente. Sondas matrizes lineares são as mais comuns. Existem também as circulares, as anulares, as de matrizes quadradas e algumas especialmente concebidas para aplicações específicas.
Para os fins desta apresentação, serão mostrados feixes de direção e foco de uma sonda matriz linear.
Na recepção, os sinais são amplificados, filtrados, digitalizados, processados e apresentados.
Os resultados podem ser vistos em A-scans, B-scans e C-scans. Dependendo do tipo de instrumento utilizado, outras opções de visualizações podem ser empregadas.
Diferentes ferramentas estão disponíveis para ajudar inspetores e técnicos no dimensionamento de falhas. Estas ferramentas também são utilizadas em inspeções com o uso de ultra-som convencional.

Ensaio por Correntes Parasitas (Eddy Current)

Ensaio por Correntes Parasitas é o método no qual é induzido um fluxo de correntes elétricas (Correntes Parasitas) no objeto sobensaio, através de uma ou mais bobinas

Variações ocorridas nesse fluxo, causadas por diferentes
alterações no objeto, são refletidas nessas bobinas e podem ser lidas / registradas por voltímetros ,
osciloscópios , registradores , etc
Aplicação
 Este método de ensaio só pode se aplicado a matérias eletricamente condutores, que podem
ser ferromagnéticos e não ferromagnéticos ;
 Os mais diversos produtos siderúrgicos, nas formas de tubos , barras, chapas, arames, etc.
podem ser inspecionados por esta técnica de ensaio, bem como produtos de autopeças , tais
como parafusos, eixos , comandos, barra de direção, discos, panelas de freio, etc.,
componentes de aeronaves, entre outros.
 O método de Correntes Parasitas pode ser utilizado para detectar pontos de corrosão, os
mais diversos tipos de trincas, como trinca de fadiga, trincas térmicas, perdas de material
por erosão, localizada ou generalizadas, perda de material por corrosão , localizada tais como
“pittings” e alvéolos , ou generalizadas. É muito utilizado para detectar trincas de fadigas e
corrosão em componentes e estruturas aeronáuticas, e em tubos instalados em trocadores
de calor e caldeiras, permitindo fazer o controle de espessura de tubos instalados em
equipamentos de troca térmica.
 Além disso, permite diferenciar / separar metálicas seriadas quanto á composição química
(liga), dureza, microestrutura, condição de tratamento térmico, etc.; medir condutividade
elétrica em materiais não ferromagnéticos; medir espessuras de camadas não condutoras
sobre metais condutores ferromagnéticos e não ferromagnéticos, como nas medições de
espessuras de camadas de tintas; medir espessuras de camadas de material metálico não
ferromagnético sobre bases ferromagnéticas, em situações típicas de medição de espessura
de camada de material austenítico depositada sobre material ferrítico.
Vantagem
 Aplica-se, sobretudo, a metais não ferromagnéticos mas também a metais ferromagnéticos;
 Não há a necessidade de contato físico entre a sonda, bobina ou conjunto de bobinas e a
superfície da peça a ensaiar, embora a distância entre elas deva ser menor possível;
 Não há necessidade de material de consumo;
 Não exige uma preparação superficial rigorosa das peças a serem ensaiadas, embora
rugosidade excessiva possa trazer problemas;
 O método possibilita elevado grau de automatização e, em alguns casos , elevadas
velocidades de inspeções possam ser conseguidas;
 Em muitas aplicações o ensaio pode se adaptar à condição passa/não passa.Limitação
 A profundidade de penetração do ensaio muitas vezes é bastante limitada, apresentando
forte dependência com frequência de ensaio e com características elétrica e magnética do
material a ser ensaiado;
 A existência de mais de uma variável pode afetar os resultados do ensaio, porém ,como a
utilização de sondas adequadas, é possível contornar o problema e obter bons resultados;
 Em aplicações que dependem de detectar descontinuidades em materiais ferromagnéticos,
é necessário aplicar uma forte magnetização ao material e, se necessário , desmagnetizá-lo;
 Muitas vezes, com a utilização de sondas adequadas, a sensibilidade do ensaio para detectar
descontinuidades superficiais podem ser muito próxima à obtida com outros métodos de
ensaios superficiais , como Partículas Magnéticas e Líquidos Penetrantes , e com a vantagem
da avaliação da profundidade da descontinuidade detectada
Normas Titulo Publicação
NBR
8860
Ensaios não destrutivos – Correntes parasitas – Procedimento para
inspeção de tubos de aço utilizando saturação magnética 10/01/2008
Normas Titulo Publicação
NBR
8861
Ensaios não destrutivos – Correntes parasitas – Detecção de
descontinuidades por correntes parasitas (eddy-current) de tubos de aço
inoxidável austenítico e ligas similares
21/05/2009
Normas Titulo Publicação
NBR
15193
Ensaios não destrutivos – Correntes parasitas em tubos não
ferromagnéticos instalados em trocadores de calor 15/06/2009
Normas Titulo Publicação
NBR
15246
Ensaios não destrutivos – Ensaio por campo remoto em tubos
ferromagnéticos instalados em trocadores de calor 03/07/2012
Normas Titulo Publicação
NBR
15548
Ensaio não destrutivos – Procedimento de Ensaio para o setor
aeronáutico 14/01/2008
Normas Titulo Publicação
NBR
316
Ensaio não destrutivos – Corrente parasitas - Terminologia
04/06/2007

Inspeção Por Ondas Guiadas

A Inspeção por ONDAS GUIADAS é utilizada para medição e monitoramento de corrosão através de um dispositivo que emite e recebe eletromagneticamente ondas ultra-sônicas guiadas de baixa freqüência

A perda de espessura por corrosão e trincas superficiais são detectadas mesmo estando as tubulações isoladas e enterradas. O sistema também é muito útil para inspeção em áreas de difícil acesso como em altitudes elevadas, atrás de muros e paredes ou em locais remotos, não sendo necessário montagem de andaimes, remoção de isolamento ou escavação.

Vantagens do Processo:
• Toda a seção transversal do tubo é inspecionada (360º);
• Inspeciona e monitora tubulações com diâmetro
de 1/2 “ a 60”;
• Inspeciona trechos de até 50m de cada lado, podendo
chegar a 150m em condições ideais;
• Detecta perda de espessura de até 2% em condições
ideais. Para dutos enterrados ou a longa distância a
sensibilidade pode chegar a 10%.
• Inspeciona linha em operação com até 300º C de
temperatura;
• O sistema possui software para análise da inspeção e
confecção dos relatórios;
• Necessária pouca remoção do isolamento para instalação
dos transdutores;
Aplicações:
• Gasodutos e oleodutos;
• Tubulações;
• Tubos de caldeira;
• Tubos de trocadores de calor;
• Vasos de Pressão.
• Risers.
• Pontes, etc.

INSPEÇÃO POR ONDAS GUIADAS (GUIDED WAVES)

O sistema de inspeção por ONDAS GUIADAS DE ULTRA-SOM é utilizado para medição e monitoramento de corrosão através de um dispositivo que emite e recebe eletromagneticamente ondas ultra-sônicas guiadas de baixa freqüência

A perda de espessura por corrosão e trincas superficiais são detectadas mesmo estando as tubulações isoladas e enterradas. O sistema também é muito útil para inspeção em áreas de difícil acesso como em altitudes elevadas, atrás de muros e paredes ou em locais remotos, não sendo necessário montagem de andaimes, remoção de isolamento ou escavação.

Vantagens do Processo:
• Toda a seção transversal do tubo é inspecionada (360º);
• Inspeciona e monitora tubulações com diâmetro
de 1/2 “ a 60”;
• Inspeciona trechos de até 50m de cada lado, podendo
chegar a 150m em condições ideais;
• Detecta perda de espessura de até 2% em condições
ideais. Para dutos enterrados ou a longa distância a
sensibilidade pode chegar a 10%.
• Inspeciona linha em operação com até 300º C de
temperatura;
• O sistema possui software para análise da inspeção e
confecção dos relatórios;
• Necessária pouca remoção do isolamento para instalação
dos transdutores;

Aplicações:
• Gasodutos e oleodutos;
• Tubulações;
• Tubos de caldeira;
• Tubos de trocadores de calor;
• Vasos de Pressão.
• Risers.
• Pontes, etc.